最終更新日2017年02月01日

氏名

タケウチ アツシ

竹内 淳

職名

教授

所属理工学術院

(先進理工学部)

連絡先

メールアドレス

メールアドレス
atacke@waseda.jp

住所・電話番号・fax番号

住所
〒169-8555新宿区 大久保3-4-1 
電話番号
03-5286-3853
fax番号
03-5286-3853

URL等

WebページURL

http://www.f.waseda.jp/atacke/

研究者番号
80298140

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院(理工学部)

理工学術院(大学院先進理工学研究科)

商学学術院(商学部)

研究院(研究機関)/附属機関・学校(グローバルエデュケーションセンター)

学内研究所等

理工学総合研究センター

兼任研究員 1989年-2006年

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2006年-

ホリスティック物理学研究所

研究所員 2015年-

光科学研究所

研究所員 2010年-2014年

自己組織系物理ホリスティック研究所

研究所員 2009年-2014年

学歴・学位

学歴

-1983年 大阪大学 基礎工学部 物性物理工
-1985年 大阪大学 基礎工学研究科 物理系

学位

博士(理学) 論文 大阪大学 物性I

経歴

1985年04月-富士通研究所入社. 主に、冷水佐壽室長(後:阪大教授・基礎工学研究科長)−武藤俊一主任研(現:北大名誉教授)グループで半導体量子構造の超高速現象の評価に従事.
1985年12月-1986年11月電子技術総合研究所に滞在.
山下幹雄主任研(現:北大名誉教授)グループに属す.
1992年09月-1993年09月マックスプランク固体研究所 (独, stuttgart) 客員研究員.
Dr. W. W. Ruehle(後:マールブルグ大教授)グループに属す.
1996年04月-1997年03月フェムト秒テクノロジー研究機構研究員(つくば, 出向).
和田修(後:神戸大教授)グループに属す.
1997年03月-富士通研究所退職.
1997年04月-早稲田大学理工学部 助教授.
2002年04月-同 教授.
2010年09月-先進理工学部教務主任
1997年-. 大阪大学基礎工学部 非常勤講師.
1997年-. 東北大学電気通信研究所 非常勤講師.
1998年-. 東北大学電気通信研究所 非常勤講師.
2001年12月-2005年03月. 科学技術振興事業団 さきがけ研究員.
2002年-. 静岡大学工学部 非常勤講師.
2004年-. 北海道大学大学院工学研究科 非常勤講師
2007年-. 北海道大学 非常勤講師
2014年09月-先進理工学部長兼研究科長
2016年09月-理工学術院長

所属学協会

応用物理学会

電子情報通信学会

物理学会

委員歴・役員歴(学外)

2010年-2012年文科省「先導的大学改革推進委託」事業 検討委員会委員
2008年-2010年応用物理学会 論文賞委員
2006年-2008年日本学術会議連携会員
2006年-2008年応用物理学会 人材育成・男女共同参画委員会 副委員長
2004年-2008年電子情報通信学会 次世代ナノ技術に関する時限研究専門委員会 委員
2004年-2006年応用物理学会男女共同参画委員会 委員
2004年-2006年講演会企画運営委員(半導体B代表)
2002年-2006年応用物理学会 プログラム編集委員会 プログラム編集委員
2004年-2006年経済産業省委託調査 「大学における理工系教育の質の向上のための教員評価のあり方に関する調査」研究会 委員
2004年-2008年NEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)技術委員 技術委員
2004年-2005年経済産業省産業構造審議会 臨時委員
2003年-2004年文部科学省委託によるJISTEC「研究環境国際化の手法開発」企画委員会 委員
2002年-日本私立大学協会付置 私学高等教育研究所 研究員
2001年-2002年経済産業省産業構造審議会 臨時委員

受賞

応用物理学会論文賞JJAP論文賞

2004年09月

電気学会論文発表賞

1993年

電子情報通信学会論文賞

1993年

研究分野

キーワード

半導体、電子デバイス・機器工学、半導体物性、半導体デバイス、スピントロニクス、量子ドット

科研費分類

総合理工 / 応用物理学 / 応用物性

研究テーマ履歴

半導体量子閉じ込め構造の超高速現象

研究テーマのキーワード:超高速,量子構造

国際共同研究

1989年-半導体スピントロニクス

研究テーマのキーワード:スピントロニクス

国内共同研究

半導体の超高速現象

個人研究

量子コンピューティング

個人研究

半導体中の量子状態の制御

個人研究

スピントロニクス

個人研究

論文

Effect of thermal annealing on electron spin relaxation of beryllium-doped In0.8Ga0.2As0.45P0.55 bulk

Hao Wu, Lian Ji, Ryo Harasawa, Yuya Yasue, Takanori Aritake, Canyu Jiang, Shulong Lu, and Atsushi Tackeuchi

AIP Advances査読有り6p.0851192016年-

Investigation of InGaAsP solar cells grown by solid-state molecular beam epitaxy

Lian Ji, Ming Tan, Kazuki Honda, Ryo Harasawa, Yuya Yasue, Yuanyuan Wu, Pan Dai, Atsushi Tackeuchi, Lifeng Bian, Shulong Lu

Solar Energy Materials and Solar Cells査読有り137p.68 - 722015年-

Study of single crystal CuInSe2 thin films and CuGaSe2/CuInSe2 single quantum well grown by molecular beam epitaxy

Sathiabama Thiru, Masaki Asakawa, Kazuki Honda, Atsushi Kawaharazuka, Atsushi Tackeuchi, Toshiki Makimoto, Yoshiji Horikoshi

Journal of Crystal Growth査読有り425p.203 - 2062015年-

Investigation of CuGaSe2/CuInSe2 double heterojunction interfaces grown by molecular beam epitaxy

Sathiabama Thiru, Masaki Asakawa, Kazuki Honda, Atsushi Kawaharazuka, Atsushi Tackeuchi, Toshiki Makimoto, Yoshiji Horikoshi

AIP Advances査読有り5p.0271202015年-

Observation of picosecond electron spin relaxation in InGaAsP by time-resolved spin-dependent pump and probe reflection measurement

Ryo Harasawa, Naoki Yamamoto, Hao Wu, Takanori Aritake, Shulong Lu, Lian Ji, Atsushi Tackeuchi

Physica Status Solidi (B)査読有り252(6)p.1244 - 12472015年-

Carrier recombination dynamics of MBE grown InGaAsP layers with 1eV bandgap for quadruple-junction solar cells

Lian Ji, Shulong Lu, Yuanyuan Wu, Pai Dai, Lifeng Bian, Masayuki Arimochi, Tomomasa Watanabe, Naohiro Asaka, Mitsunori Uemura, Atsushi Tackeuchi, Shiro Uchida, Hui Yang

Solar Energy Materials & Solar Cells127p.1 - 52014年08月-

DOI

Time-resolved ultraviolet photoluminescence of ZnO/ZnGa2O4 composite layer

Qing Yang; Xiaohong Zhou; Takao Nukui; Yu Saeki; Sotaro Izumi; Atsushi Tackeuchi; Hirokazu Tatsuoka; Shuhua Liang

AIP Advances4(2)p.48647502014年02月-

DOI

Picosecond spin relaxation in low-temperature-grown GaAs

M. Uemura; K. Honda; Y. Yasue; S.L. Lu; P. Dai; A. Tackeuchi

Applied Physics Letters104p.1224032014年03月-

DOI

Observations of exciton and carrier spin relaxation in Be doped p-type GaAs

Naohiro Asaka; Ryo Harasawa; Shulong Lu; Pan Dai; Atsushi Tackeuchi

Applied Physics Letters104p.1124042014年03月-

DOI

Observation of optical anisotropy of highly uniform InAs quantum dots

M. Uemura, J. Ohta, R. Yamaguchi, K. Yamaguchi, A. Tackeuchi

Journal of Crystal Growthin press2013年-

DOI

Picoseconds Carrier Spin Relaxation in In0.8Ga0.2As/AlAs/AlAs0.56Sb0.44 Coupled Double Quantum Wells

Ryo Yamaguchi, Shinichiro Gozu, Teruo Mozume, Yoshitsugu Oyanagi, Mitsunori Uemura, Atsushi Tackeuchi

Japanese Journal of Applied Physics52p.04CM052013年-

DOI

Photoluminescence and Raman studies on Ge-based complexes in Si-doped GaInP epilayers grown on Germanium

W. He, S.L. Lu, D.S. Jiang, J.R. Dong, A. Tackeuchi, H. Yang

Journal of Applied Physics112p.0235092012年-

DOI

Exciton and carrier spin relaxations in InGaAs lattice-matched to off-cut Ge substrates

Takenori Ushimi; Hiromi Nakata; Toshihiro Ishizuka; Kazutoshi Sasayama; Shulong Lu; Jianrong Dong; Atsushi Tackeuchi

Applied Physics Letters100(25)p.2524142012年06月-

Temperature dependence of spin relaxation time in InAs columnar quantum dots at 10 to 150K

Sota Nakanishi; Kazutoshi Sasayama; Yoshitsugu Oyanagi; Ryo Yamaguchi; Shulong Lu; Lianhe Li; Andrea Fiore; Atsushi Tackeuchi

Japanese Journal of Applied Physics51(4)p.04DM052012年04月-

Exciton spin relaxation in In 0.53Ga 0.47As/AlAs 0.56Sb 0.44 quantum wells

K. Sasayama; S. Nakanishi; R. Yamaguchi; Y. Oyanagi; T. Ushimi; S. Gozu; T. Mozume; A. Tackeuchi

Applied Physics Letters100(9)p.0924012012年02月-

Carrier spin relaxation in GaInNAsSb/GaNAsSb/GaAs quantum well

T. Asami, H. Nosho,L.H. Li, J.C. Harmand, S.L. Lu, A. Tackeuchi

AIP Conference Proceedings1399p.665 - 6662011年-

DOI

Carrier spin relaxation in InGaAs/AlAsSb quantum wells

T. Nukui, S. Gozu, T. Mozume, S. Izumi, Y. Saeki, A. Tackeuchi

AIP Conference Proceedings1399p.659 - 6602011年-

DOI

Novel ultraviolet photoluminescence of ZnO/ZnGa2O4 composite layers

Qing Yang, Yu Saeki, Sotaro Izumi, Takao Nukui, Atsushi Tackeuchi, Akihiro Ishida, Hirokazu Tatsuoka

Appl. Surf. Sci.256(22)p.6928 - 69312010年-

Picosecond Carrier Recombination of Single-Crystalline GaN Nanorods Grown on Si(111) Substrates

Atsushi Tackeuchi, Chan Ho Yoo, Tae Whan Kim, Young Hae Kwon, Tae Won Kang, Takao Nukui, Taisuke Fujita, Yoshiaki Nakazato, Yu Saeki, and Sotaro Izumi

Japanese Journal of Applied Physics49p.0702012010年-

Observation of Spin Relaxation in InGaAs/AlAsSb Quantum Wells

Sotaro Izumi, Shin-Ichiro Gozu, Teruo Mozume, Yu Saeki, Takao Nukui and Atsushi Tackeuchi

Japanese Journal of Applied Physics49p.04DM032010年-

Spin-Polarized Localized Exciton Photoluminescence Dynamics in GaInNAs Quantum Wells

Shulong Lu, Hideteka Nosho, Atsushi Tackeuchi, Lifeng Bian, Jianrong Dong and Zhichuan Niu

Japanese Journal of Applied Physics48p.1002062009年-

Time-resolved Studies of Carrier and Spin Dynamics in Quantum Dots and Wide Band-gap Materials

Atsushi Tackeuchi, Tae Whan Kim, Joo Hyung You, Hong Seok Lee, Hong Lee Park, Takako Chinone and Ji-Hao Liang

Journal of the Korean Physical Society55p.107 - 1112009年-

Spin Relaxation in InAs Columnar Quantum Dots

Takehiko Umi, Hidetaka Nosho, Shulong Lu, Lianhe Li, Andrea Fiore, and Atsushi Tackeuchi

Japanese Journal of Applied Physics48p.041992009年04月-

DOI

Short exciton radiative lifetime in submonolayer InGaAs/GaAs quantum dots

Zhangcheng Xu and Yating Zhang, Atsushi Tackeuchi, Yoshiji Horikoshi and Jorn M. Hvam

Appl. Phys. Lett.92p.0631032008年-

Localized and free exciton spin relaxation dynamics in GaInNAs/GaAs quantum well

S. L. Lu, L. F. Bian, M. Uesugi, H. Nosho, A. Tackeuchi, and Z. C. Niu

Appl. Phys. Lett.92p.0519082008年-

Generation of highly circularly polarized light from uniform InAs/GaAs quantum dots

K. Kusunoki, N. Tsukiji, T. Umi, A. Tackeuchi, K. Yamaguchi

physica status solidi (c)5p.378 - 3812008年-

Carrier spin relaxation in undoped GaAs double quantum wells

S. L. Lu, T. Ushiyama, A. Tackeuchi, S. Muto

physica status solidi (c)5p.326 - 3292008年-

Competition between quantum-confined Stark effect and free-carrier screening effect in AlGaN/GaN multiple quantum wells

T. Fujita, T. Toizumi, Y. Nakazato, A. Tackeuchi, T. Chinone, J. H. Liang, M. Kajikawa

physica status solidi (c)5p.356 - 3592008年-

Energy relaxation time of hot carriers photoexcited in InGaN

T. Ushiyama, T. Toizumi, Y. Nakazato, A. Tackeuchi

physica status solidi (c)5p.143 - 1452008年-

Carrier density dependence of nonresonant carrier tunneling in GaAs double quantum wells - effect of exciton and free carrier thermodynamic

S. L. Lu, T. Ushiyama, A. Tackeuchi, S. Muto

physica status solidi (c)5p.78 - 812008年-

Transition from Excitonic Tunneling to Free Carrier Tunneling in GaAs/AlGaAs Double Quantum Wells

Shulong Lu, Takafumi Ushiyama, Taisuke Fujita, Koji Kusunoki, Atsushi Tackeuchi, and Shunichi Muto

Jpn. J. Appl. Phys.46p.3305 - 33082007年-

Picosecond spin relaxations of acceptor-bound exciton and A-band free exciton in wurtzite GaN

A. Tackeuchi, H. Otake, T. Fujita, T. Kuroda, T. Chinone, J.-H. Liang, M. Kajikawa

physica status solidi (c)3(12)p.4303 - 43062007年-

Picosecond spin relaxation of acceptor-bound exciton in wurtzite GaN

H. Otake, T. Kuroda, T. Ushiyama, T. Fujita, A. Tackeuchi, T. Chinone, J.-H. Liang and M. Kajikawa

Appl. Phys. Lett.89p.1821102006年-

Thermally activated carrier transfer among CdTe/ZnTe self-organized quantum dots

Atsushi Tackeuchi, Shogo Miyata, Seiji Sugawa, Koji Kusunoki, Tae Whan Kim, Jae-Ho Kim, Hong Seok Lee and Hong Lee Park

Appl. Phys. Lett.89p.1121252006年-

Spin relaxation and antiferromagnetic coupling in semiconductor quantum dots

A Tackeuchi, T. Kuroda, K. Yamaguchi, Y. Nakata, N. Yokoyama, T. Takagahara

Physica E32p.3542006年-

Nano second excitonic spin relaxation in cubic GaN

A. Tackeuchi, H. Otake, Y. Ogawa, T. Ushiyama, T. Fujita, F. Takano and H. Akinaga

Appl. Phys. Lett.88p.1621142006年-

Size dependence of carrier recombination efficiency in GaN quantum dots

A. Neogi, H. Everitt, H. Morkoc, T. Kuroda and A. Tackeuchi

IEEE Trans. Nanotechnology4p.297 - 2992005年-

Exciton localization in vertically and laterally coupled GaN/AlN quantum dots

A. Neogi, H. Morkoc, T. Kuroda, A. Tackeuchi, T. Kawazoe and M. Ohtsu

Nano Letters5p.213 - 2172005年-

Coupling of spontaneous emission from GaN-AlN quantum dots into silver surface plasmons

A. Neogi, H. Morkoc, T. Kuroda and A. Tackeuchi

Optics Letters30p.93 - 952005年-

Subpicosecond exciton spin relaxation in GaN

T. Kuroda, T. Yabushita, T. Kosuge, A. Tackeuchi, K. Taniguchi, T. Chinone, and N. Horio

Appl. Phys. Lett.85p.3116 - 31182004年-

Exciton spin relaxation dynamics in InGaAs/InP quantum wells

Shunsuke Akasaka, Shogo Miyata, Takamasa Kuroda, and Atsushi Tackeuchi

Appl. Phys. Lett.85p.2083 - 20852004年-

Spin relaxation dynamics in highly uniform InAs quantum dots

A. Tackeuchi, R. Ohtsubo, K. Yamaguchi, M. Murayama, T. Kitamura, T. Kuroda, and T. Takagahara

Appl. Phys. Lett.84p.3576 - 35782004年-

Electron Spin Flip by Antiferromagnetic Coupling between Semiconductor Quantum Dots

A. Tackeuchi, T. Kuroda, Y. Nakata, M. Murayama, T. Kitamura and N. Yokoyama

Jpn. J. Appl. Phys.42, Part 1(7A)p.4278 - 42812003年-

Observation of spin Pauli blocking in InAs high-uniform quantum dots

M. Murayama, R. Ohtsubo, T. Kitamura, T. Kuroda, K. Yamaguchi, and A. Tackeuchi

phys. stat. sol. (c) 0, No. 4p.1145 - 11482003年-

Enhanced Radiative Efficiency in GaN Quantum Dots Grown by Molecular Beam Epitaxy

A. Neogi, H. Everitt, H. Morkoc, T. Kuroda, and A. Tackeuchi

IEEE Trans. NanotechnologyVol.2(1)p.102003年-

Direct observation of phonon relaxation bottleneck in InAs quantum dots of high-uniformity

T. Kitamura, R. Ohtsubo, M. Murayama, T. Kuroda, K. Yamaguchi, and A. Tackeuchi

phys. stat. sol. (c)0, No. 4p.1165 - 11682003年-

Time-resolved electro luminescence study of green light-emitting diode

T. Kuroda, N. Horio, K. Taniguchi, H. Sato, C. Funaoka, A. Tackeuchi

phys. stat. sol. (c)0, 252002年-

半導体量子ドット間の反強磁性結合による電子スピンの反転

竹内 淳, 黒田剛正, 中田義昭, 横山直樹

日本物理学会誌第57巻(12号)p.9042002年-

Antiferromagnetic Coupling between Semiconductor Quantum Dots

A. Tackeuchi, T. Kuroda, R. Sasou, Y. Nakata N. Yokoyama

Physica B314p.25 - 292002年-

緑色発光LEDの時間分解エレクトロルミネッセンス測定

黒田剛正、藪下智仁、竹内淳、堀尾直史、谷口和与至、山下陽滋、千野根崇子、船岡千洋

信学技報ED2002-77, LQE2002-52p.17 - 202002年06月-

Influence of free carrier screening on the luminescence energy shift and carrier lifetime of InGaN quantum wells

T. Kuroda and A. Tackeuchi

J. Appl. Phys.92p.3071 - 30742002年-

Enhancement of spontaneous recombination rate in a quantum well by resonant surface plasmon coupling

A. Neogi, C. W. Lee, H. O. Everitt,T. Kuroda, A. Tackeuchi, and E. Yablonovitch

Physical Review B66p.1533052002年-

Localized exciton dynamics in InGaN quantum well structures

S. F. Chichibu, T. Azuhata, H. Okumura, A. Tackeuchi, T. Sota and T. Mukai

Appl. Surface Science190p.3302002年-

Localized exciton dynamics in strained cubic In0.1Ga0.9N/GaN multiple quantum wells

SF. Chichibu, M. Sugiyama, T. Onuma, T. Kitamura, H. Nakanishi, T. Kuroda, A. Tackeuchi, T. Sota, Y. Ishida, H. Okumura

Appl. Phys. Lett.79p.43192001年-

Band gap bowing and exciton localization in strained cubic InxGa1-xN films grown on 3C-SiC (001) by rf molecular-beam epitaxy

SF. Chichibu, M. Sugiyama, T. Kuroda, A. Tackeuchi, T. Kitamura, H. Nakanishi, T. Sota, SP. DenBaars, S. Nakamura, Y. Ishida, H. Okumura

Appl. Phys. Lett.79p.36002001年-

Time-resolved Photoluminescence Study of InGaN MQW with a p-Contact Layer

T. Kuroda R. Sasou, A. Tackeuchi, H. Sato, N. Horio and C. Funaoka

Phys. stat. sol. (b)228p.1252001年-

Ultrafast All-optical Modulation by Near-infrared Intersubband Transition in n-doped InGaAs/AlAsSb Quantum Wells

A.Neogi, H.Yoshida, T.Mozume, N.Georgiev, T.Akiyama, A.Tackeuchi and O.Wada

Optical and Quantum Electronics33p.975 - 9832001年-

半導体量子構造のスピン物性と電子スピンを用いた量子演算の可能性

武藤俊一, 竹内 淳

応用物理70巻p.291 - 2952001年-

Observation of interdot tunneling process of spin-polarized electrons

A. Tackeuchi, Y. Nakata, R. Sasou, K. Mase, T. Kuroda and N. Yokoyama

Physica E10p.32 - 352001年-

Dynamics of Carrier Tunneling between Vertically Aligned Double Quantum Dots

A. Tackeuchi, T. Kuroda, K. Mase, Y. Nakata, and N. Yokoyama

Phys. Rev. B62p.1568 - 15712000年-

No Spin Polarization of Carriers in InGaN

A. Tackeuchi, T. Kuroda, A. Shikanai, T. Sota, A. Kuramata and K. Domen

Physica E7p.10112000年-

Luminescence Energy Shift and Carrier Lifetime Change Dependence on Carrier Density in InGaN/InGaN Quantum Wells

T. Kuroda, A. Tackeuchi and T. Sota

Applied Physics Letters76/25p.37532000年-

No Spin Polarization of Carriers in InGaN

A. Tackeuchi, T. Kuroda, A. Shikanai, T. Sota, A. Kuramata and K. Domen

Physica E7p.10112000年-

A Pump and probe study on photoinduced internal field screening dynamics in an AlGaN/GaN single quantum well structure

A. Shikanai, T. Deguchi, T. Sota, T. Kuroda, A. Tackeuchi, S. Chichibu and S. Nakamura

Applied Physics Letters76p.4542000年-

Picosecond Electron Spin-relaxation in GaAs/AlGaAs Quantum Wells and InGaAs/InP Quantum Wells

A. Tackeuchi, T. Kuroda, S. Muto and O. Wada

Physica B272p.3181999年-

Electron Spin-relaxation Dynamics in GaAs/AlGaAs Quantum Wells and InGaAs/InP Quantum Wells

A. Tackeuchi, T. Kuroda, S. Muto, Y. Nishikawa and O. Wada

Jpn. J. Appl. Phys./応用物理学会38p.46801999年-

Electron Spin-relaxation in GaAs/AlGaAs Quantum Wires analyzed by transient photoluminescence

T. Nishimura, X. Wang, M. Ogura, A. Tackeuchi and O. Wada

Jpn. J. Appl. Phys./応用物理学会38p.L9411999年-

Carrier mobility dependence of electron spin relaxation in GaAs quantum wells

R. Terauchi, Y. Ohno, T. Adachi, A. Sato, F. Matsukura, A. Tackeuchi and H. Ohno

Jpn. J. Appl. Phys.38p.25491999年-

Electron Spin Relaxation Dynamics in InGaAs/InP Multiple-quantum Wells

A. Tackeuchi and O. Wada

Jpnanese Journal of Applied Physics/応用物理学会欧文誌刊行会37p.981998年-

Carrier dynamics of quantum confined structures

S. Muto and A. Tackeuchi

Materials Science and EngineeringR22p.79 - 1111998年-

Femtosecond Saturable Absorption Recovery in a Type-II Tunneling Bi-Quantum Well for Long-Waelegth Operation

Y. Matui, K. Ogawa, A.Tackeuchi, Y. Ogawa and A. Suzuki

Phys. stat. sol. (b)204p.4161997年-

半導体量子井戸におけるスピン緩和のダイナミクス

竹内淳, 和田修

応用物理p.9601997年09月-

Electron spin relaxation in InGaAs/InP multiple-quantum wells(共著)

A. Tackeuchi, O. Wada and Y. Nishikawa

Applied Physics Letters70p.1131 - 11331997年-

Exciton Spin Dynamics in GaAs quantum Wells

S. Adachi, T. Miyashita, S. Takeyama, Y. Takagi and A. Tackeuchi

J. Luminescence72-74p.307 - 3081997年-

Polarization choices in exciton-biexciton system of GaAs quantum wells

S. Adachi, T. Miyashita, S. Takeyama, Y. Takagi, A. Tackeuchi and M. Nakayama

Physical Review B/American Institute of physics55(3)p.1654 - 16601997年01月-

Ultrafast Optical Sampling Pump-probe Measurement of Exciton Spin Relaxation in GaAs/AlGaAs Quantum Wells

S. Adachi, S. Takeyama, Y. Takagi, A. Tackeuchi and S. Muto

Appl. Phys. Letters68p.964 - 9661996年-

Room temperature electron spin dynamics in GaAs/AlGaAs quantum wells(共著)

A. Tackeuchi, Y. Nishikawa and O. Wada

Applied Physics Letters68p.797 - 7991996年-

Ultrafast All-Optical Spin Polarization Switch Using Quantum-Well Etalon

Y. Nishikawa, A. Tackeuchi, M. Yamaguchi, S.Muto and O. Wada

IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics/IEEE2(3)p.6611996年-

Performance of all-optical switch utilizing the spin-dependent transient rotation in a multiple-quantum-well etalon. (共著)

Y. Nishikawa, A. Tackeuchi and S. Muto

Japanese Journal of Applied Physics34/10Ap.L1283 - L12851995年-

Picosecond All-Optical Switching using Tunneling and Spin-Relaxation in Quantum Well Structures

A.Tackeuchi, Y. Nishikawa, S. Muto and O. Wada

Optoelectronics10p.561 - 5741995年-

All-optical picosecond switching of a quantum well etalon using spin-polarization relaxation. (共著)

Y. Nishikawa, A. Tackeuchi and S. Muto

Applied Physics Letters66(7)p.839 - 8411995年-

InGaAs/InAlAs in-plane superlattices grown on slightly misoriented (110) InP substrates by molecular beam epitaxy

Y. Nakata, O. Ueda, A. Tackeuchi, S. Nakamura and S. Muto

J. Cryst. Growth150p.341 - 3451995年-

Large Lateral Modulation in InAs/GaAs In-Plane Strained Superlattice on Slightly Misoriented (110) InP Substrate

Y. Nishikawa, Y. Nakata, A. Tackeuchi, S. Muto and O. Wada

Jpn. J. Appl. Phys.34p.L915 - L9171995年-

Time-Resolved Study of Carrier Transfer among InAs/GaAs Multi-Coupled Quantum Dots

A. Tackeuchi, Y. Nakata, S. Muto, Y. Sugiyama, T. Usuki, Y. Nishikawa, N. Yokoyama and O. Wada

Jpn. J. Appl. Phys.34p.L1439 - L14411995年-

Near-1.3 μm high-intensity photoluminescence at room temperature by InAs/GaAs multi-coupled quantum dots(共著)

A. Tackeuchi, Y. Nakata, S. Muto, Y. Sugiyama, T. Inata and N. Yokoyama

Japanese Journal of Applied Physics34p.L405 - L4071995年-

Band-gap Renormalization and Excitonic Effects in Tunneling in Asymmetric Double Quantum Wells

A.Tackeuchi, A. P. Heberle, W. W. Ruehle, K. Koehler and S. Muto

Jpn. J. Appl. Phys.34p.L543 - L5461995年-

Ultrafast Exciton Spin Relaxation in GaAs/AlGaAs and CdMnTe Multiple Quantum Wells

Y. Takagi, S. Adachi, S. Takeyama, A. Tackeuchi, S. Muto and J.J. Dubowski

J. Luminescence58p.202 - 2051994年-

Picosecond Optical Signal Recovery in Tunneling Bi-Quantum-well structures

A. Tackeuchi, Y. Nishikawa and S. Muto

Fujitsu Sci. Tech. J.30p.188 - 1941994年-

Dependence of Resonant Electron and Hole Tunneling Times between Quantum Wells on Barrier Thickness

A. P. Heberle, X. Q. Zhou, A.Tackeuchi, W.W.Ruehle and K. Koehler

Semicond. Sci. Technol.9p.519 - 5221994年-

Gamma-X Electron Transfer in Type-II Tunneling Bi-quantum Wells

A. Tackeuchi, U. Strauss, W.W. Ruehle, T. Inata and S. Muto

Solid State Electronics.37p.809 - 8121994年-

Study of Tunneling Time in Tunneling Bi-quantum Well and Resonant Tunneling Barrier Structures

Y. Sugiyama, T. Inata, A. Tackeuchi, Y. Nakata, S. Nakamura and S. Muto,

Microwave and optical technology lettersp.85 - 881994年-

Effect of Reactive Ion Beam Etching Damage on Exciton Absorption Recovery Time of Multiple Quantum Well Wires

A. Endoh, H. Arimoto, H. Kitada, A. Tackeuchi and S. Muto

J. Vac. Sci. Technol.B11p.183 - 1861993年-

Fabrication of Sub-100nm Wires and Dots in GaAs/ AlGaAs Multiquantum Well using Focused Ion Beam Lithography

H. Kitada, H. Arimoto, A. Tackeuchi, Y. Yamaguchi, Y. Nakata, A. Endoh and S. Muto

Jpn. J. Appl. Phys31p.L990 - L9911992年-

Picosecond Excitonic Absorption Recovery of 100 nm GaAs/AlGaAs Multiple Quantum Well Wires

A. Tackeuchi, H. Kitada, H. Arimoto, T. Inata, Y. Sugiyama, Y. Yamaguchi, Y. Nakata, S. Nakamura and S. Muto

Surf. Science.267p.267 - 1691992年-

Picosecond Signal Recovery in Type II Tunneling Bi-quantum Well Etalon

A.Tackeuchi, T. Inata, Y. Nakata, S. Nakamura, Y. Sugiyama and S. Muto

Appl. Phys. Lett.61p.1892 - 18941992年-

Fast Recovery of Excitonic Absorption Bleaching in Tunneling Bi-quantum Well

A. Tackeuchi, T. Inata, S. Muto, Y. Sugiyama and T. Fujii

Electronics and Communications in JapanPart 2(75)p.251992年-

Differences in tunneling time between 77K and room temperature for tunneling biquantum wells(共著)

A. Tackeuchi, Y. Sugiyama, T. Inata, Y. Nakata and S. Muto

Japanese Journal of Applied Physics31p.3823 - 38241992年-

トンネル双量子井戸とMQW微細線の超高速応答

竹内淳、稲田嗣夫、有本宏、北田秀樹、杉山芳弘、中田義昭、仲村智、遠藤聡、山口正臣、武藤俊一

電気学会 電子材料研究会資料EFM-92-11

Fast Recovery from Excitonic Absorption Bleaching in Type-II GaAs/AlGaAs/AlAs Tunneling Bi-quantum Well

A. Tackeuchi, T. Inata, Y. Sugiyama, Y. Nakata, S. Nakamura and S. Muto

Jpn. J. Appl. Phys.31p.L669 - L6721992年-

TBQにおける励起子吸収の超高速回復

竹内淳,稲田嗣夫,武藤俊一,杉山芳弘,藤井俊夫

電子情報通信学会論文誌C-I, J74-C-I(11)p.458 - 4641991年-

Time Evolution of Excitonic Absorption Bleaching of Resonant Tunneling Bi-Quantum-well Structures

A.Tackeuchi, S.Muto, T.Inada and T.Fujii

Jpn. J. Appl. Phys.30p.2730 - 27331991年-

Temperature Dependence of Photoluminescence Decay Time in Tunneling Bi-Quantum Well Structures

Y. Sugiyama, A. Tackeuchi, T. Inata and S. Muto

Jpn. J. Appl. Phys.30p.L1454 - L14561991年-

Longitudinal Optical Phonon Assisted Tunneling in Tunneling Bi-Quantum Well Structures

S. Muto, T. Inata, A. Tackeuchi, Y. Sugiyama and T. Fujii

Appl. Phys. Letters58(58)p.2393 - 23951991年-

Fast Recovery of Excitonic Absorption Bleaching in Tunneling Bi-Quantum Well Structures

A.Tackeuchi, S. Muto, T. Inata and T. Fujii

Appl. Phys. Letters58p.1670 - 16721991年-

Picosecond Excitonic Absorption Recovery of 100 nm GaAs/AlGaAs Narrow Multiple Quantum Well Wires

A. Tackeuchi, H. Kitada, H. Arimoto, Y. Sugiyama, A. Endoh, Y. Nakata, T. Inata and S. Muto

Appl. Phys. Letters59p.1114 - 11161991年-

Picosecond Characterization of InGaAs/InAlAs Resonant Tunneling Barriers Grown by MBE

S. Muto, A. Tackeuchi, T. Inata, E. Miyauchi and T. Fujii

Surf. Science228p.370 - 3721990年-

Direct Observation of Picosecond Spin Relaxation of Excitons in GaAs/AlGaAs Quantum Wells using Spin Dependent Optical Nonlinearity

A.Tackeuchi, S. Muto, T. Inata and T. Fujii

Appl. Phys. Letters56p.2213 - 22151990年-

Fast Recovery of Excitonic Absorption Peaks in Tunneling Bi-Quantum Well Structures

A.Tackeuchi, S. Muto, T. Inata and T. Fujii

Jpn. J. Appl. Phys.28p.L1098 - L11001989年-

Picosecond Characterization of InGaAs/InAlAs Resonant Tunneling Barrier Diode by Electro-Optic Sampling

A. Tackeuchi, T. Inata, S. Muto and E. Miyauchi

Jpn. J. Appl. Phys.28p.L750 - L7531989年-

Very High Speed GaInAs Metal-Semiconductor-Metal Photodiode incorporating an AlInAs/GaInAs Graded Superlattice

O. Wada, H. Nobuhara, H. Hamaguchi, T. Mikawa, A. Tackeuchi and T. Fujii

Appl. Phys. Lett.54p.16 - 171989年-

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:基盤研究(B)

円偏光光源のための高偏極長寿命スピン緩和量子ドット

2010年-2012年

研究分野:応用光学・量子光工学

配分額:¥20150000

研究種別:基盤研究(B)

光による結合量子ドットのスピン操作

2006年-2008年

研究分野:応用光学・量子光工学

配分額:¥16820000

研究種別:特定領域研究

超高速スピン応答光デバイス

2002年-2002年

配分額:¥3800000

研究種別:特定領域研究

光スピントロニクスデバイス研究調整班

2002年-2005年

配分額:¥15600000

研究種別:特定領域研究

スピン生成と緩和の光制御と応用

2002年-2005年

配分額:¥19700000

研究種別:基盤研究(B)

量子ドットにおける電子スピンのコヒーレント制御の研究

2002年-2003年

研究分野:応用物性・結晶工学

配分額:¥17100000

研究種別:特定領域研究(A)

超高速スピン応答光デバイス

2001年-2001年

配分額:¥3600000

研究種別:特定領域研究(A)

過渡的磁性半導体の機能の研究

1999年-1999年

配分額:¥3000000

研究種別:特定領域研究(A)

過渡的磁性半導体の機能の研究

1998年-1998年

配分額:¥3400000

研究種別:重点領域研究

過渡的磁性半導体の機能の研究

1997年-1997年

配分額:¥3300000

研究資金の受入れ状況

提供機関:文部科学省

新機能性物質における自己組織化ナノ領域の計測と制御2005年-2009年

提供機関:文部科学省

高機能性新半導体デバイス開発1998年-2002年

学内研究制度

特定課題研究

多重結合量子ドットの集合的ドット間トンネルの研究

2000年度

研究成果概要: 量子ドット間のキャリアのトンネル過程を時間分解フォトルミネッセンス法を用いて調べた。結合量子ドットのサンプル構造は、In0.9Al0.1As量子ドットとInAs量子ドットがGaAsバリア層を挟んだ構造であり、バリア幅を6nm、8... 量子ドット間のキャリアのトンネル過程を時間分解フォトルミネッセンス法を用いて調べた。結合量子ドットのサンプル構造は、In0.9Al0.1As量子ドットとInAs量子ドットがGaAsバリア層を挟んだ構造であり、バリア幅を6nm、8nm、10nmと変化させた3種類からなる。この構造では、In0.9Al0.1As量子ドット内の電子は、よりエネルギーの低いInAsドットの基底準位に非共鳴トンネルする。測定の結果、量子井戸間のトンネルと同様に、ドット間のトンネル時間がWKB近似で記述できることが明らかになった。ただし、このトンネル時間は量子井戸間のトンネル時間よりも約一桁遅い。これは、非共鳴トンネルの主要な散乱過程であるフォノン散乱が抑制されているためと考えられる。次に、スピン偏極させた電子のドット間トンネルを調べた。その結果、結合量子ドットのInAlAsドット内でのスピン緩和時間は、バリア幅6nm、8nm、10nmのサンプルに対して1.6ns、1.6ns、1.8nsであり、トンネル時間(130ps、360ps、850ps)との間に強い相関はないことが明らかになった。スピン緩和時間がトンネル過程に強くは影響されないことから、トンネル時間が短ければ、スピン偏極を維持したまま電子の移動が可能であると考えられる。

半導体極微粒量子構造のスピンダイナミクスの研究

2002年度

研究成果概要:・量子ドット間の反強磁性結合の観測 半導体中の電子スピンを自由に操ることが可能になれば、我々は新しい自由度を手に入れることになる。この自由度を応用すれば、新しい機能を持ったデバイスを実現する可能性が生まれるだろう。半導体の中に3次...・量子ドット間の反強磁性結合の観測 半導体中の電子スピンを自由に操ることが可能になれば、我々は新しい自由度を手に入れることになる。この自由度を応用すれば、新しい機能を持ったデバイスを実現する可能性が生まれるだろう。半導体の中に3次元的に電子を閉じ込めるナノ構造を量子ドットと呼ぶが、この量子ドットの中の電子スピンの向きをデジタル情報の0と1に対応させれば、情報処理の可能性が生まれる。ただし、隣接するドット間のスピン同士で交換相互作用を働かせる必要がある。我々は、半導体量子ドット間の交換相互作用によって反強磁性結合が形成され電子スピンが反転する過程を、時間分解フォトルミネセンス測定によって直接的に観測した。電子スピンの反転が70-200psで起こること、また、反強磁性秩序が、50-80 K以下の温度で存在することが明らかになった。・高均一量子ドットのスピン緩和時間とスピンパウリブロッキングの観測 高均一量子ドットのスピン緩和時間を、時間分解フォトルミネッセンスを用いて測定した。その結果、10Kでのスピン緩和時間が1nsであることが明らかになった。これは、不均一な量子ドットのスピン緩和時間の測定値1.3nsとよく対応する。 一つの量子ドットに二個の電子が入った場合、両者のスピンが同じであれば、パウリの排他原理により、同じエネルギー準位には入れない。このため、基底準位に1個、第二準位に1個、電子が入ることになる。この効果をスピンパウリブロッキングと呼ぶが、このため第二準位のスピン偏極率が基底準位より大きくなると予測される。実験では、第二準位が基底準位の約2倍のスピン偏極率であることが明らかになった。

ワイドギャップ半導体超高速スピン緩和の解明

2006年度

研究成果概要:ワイドギャップ半導体超高速スピン緩和の解明のために、AlGaN/GaN MQW発光のシュタルク効果とキャリアスクリーニング効果の関わりと、InGaNに光励起されたホットキャリアの緩和過程を調べた。 前者については、AlGaN/Ga...ワイドギャップ半導体超高速スピン緩和の解明のために、AlGaN/GaN MQW発光のシュタルク効果とキャリアスクリーニング効果の関わりと、InGaNに光励起されたホットキャリアの緩和過程を調べた。 前者については、AlGaN/GaN MQWの時間分解フォトルミネッセンス測定の結果、AlGaN/GaN MQWの緩和時間とPLエネルギーがキャリア濃度に強く依存していることが実験的に明らかになった。これは窒化物半導体特有の大きな内部電場とキャリアによるスクリーニング効果を考えることで説明できる。この効果をシュレディンガー方程式と、ポアソン方程式を自己無撞着に解くことによって算出した。その結果、内部電場の大きさをフィッティングパラメーター(190 kV/cm)としてキャリア密度に対してPLエネルギーの変化量を計算すると、実験で得られた各励起光強度におけるPLエネルギーの変化量と比較的良い一致を得られることがわかった。上記のモデルがこの依存性をよく説明することが明らかとなった。また、励起光強度8 mW以上では、緩和時間は330 ps程度に収束しフラットバンドが実現されていると考えられる。 後者については、InGaNバルクのバンド端よりも高エネルギーに光励起されたホットキャリアの緩和を調べた。サンプルはサファイア基板上に成長させた厚さ0.15 ミクロンのバルクIn0.05Ga0.95Nである。計測にはポンプ・プローブ時間分解吸収計測を用い、光源には極短パルスチタン・サファイアレーザの第二高調波または第三高調波を励起光として用い、プローブ光には第二高調波を用いた。測定系の時間分解能は光源に用いる光パルスの時間幅のみで決まりサブピコ秒である。測定の結果、立ち上がり時間は第三高調波励起の場合に0.9 psほど第二高調波励起より遅いことがわかった。これは、ホットキャリアの緩和に要した時間と考えられる。

窒化物半導体のフェムト秒超高速スピン緩和の解明

2007年度

研究成果概要: ワイドギャップ半導体の超高速スピン緩和の解明として、GaInNAs/GaAs量子井戸のスピン緩和時間を測定した。GaInNAs量子井戸は波長1.2-1.3ミクロン付近で発光するため、光通信用の発光デバイスへの応用が期待されている... ワイドギャップ半導体の超高速スピン緩和の解明として、GaInNAs/GaAs量子井戸のスピン緩和時間を測定した。GaInNAs量子井戸は波長1.2-1.3ミクロン付近で発光するため、光通信用の発光デバイスへの応用が期待されている。この応用上魅力的なGaInNAs量子井戸のスピン緩和時間の実測例としては、これまでに77-133psという報告と、2 nsという2件の報告があり、スピン緩和時間に1桁もの大きなひらきがあり混乱を生じていた。 我々は、時間分解フォトルミネッセンス分光によって、GaInNAs/GaAs量子井戸のスピン緩和過程を調べた。その結果、光励起後、200psまでは観測できる寿命の短い1.07eVのPLピークと、それとは独立に1.035eVにある長寿命のPLピークがあることを発見した。この二つのピークのスピン緩和時間を測定したところ、非局在励起子によると思われる1.06eVのピークは192psのスピン緩和時間を持つのに対して、局在励起子によると思われる1.035eVのピークは2nsという遅い緩和時間を持つことが明らかになった。 これまで、GaInNAs量子井戸のスピン緩和時間には二説あり混乱を生じていたが、本研究によって、PLピークが二つあり、それぞれのスピン緩和時間が大きく異なることが初めて明らかになった。この問題が解決したことは、GaInNAs量子井戸の今後のスピン緩和メカニズムの解明と応用において大きな意味があると考えられる。 なお、この研究結果は、早速 Applied Physics Letters に投稿し、2008年早々にVol.92, p.051908 に掲載された。

円偏光光源のための高偏極長寿命スピン緩和量子ドットの研究

2009年度

研究成果概要:円偏光光源のための高偏極長寿命スピン緩和量子ドットの研究においては、科研費申請では、量子ドットのスピン緩和研究における未踏領域である波長400-700 nmのフェムト秒光源を導入する予定であった。特定課題研究においては、金額的制約...円偏光光源のための高偏極長寿命スピン緩和量子ドットの研究においては、科研費申請では、量子ドットのスピン緩和研究における未踏領域である波長400-700 nmのフェムト秒光源を導入する予定であった。特定課題研究においては、金額的制約からこの装置の導入は見送り、代替手段によるこの波長域のスピン緩和研究の遂行を図った。このために、今年度は光パラメトリック発振器による波長1.1ミクロンの光を第二高調波発生器を用いて、波長550 nmに変換する実験に注力した。その結果、波長500nm領域で1 mW程度の強度の光が得られるようになった。安定に時間分解フォトルミネッセンス測定を行うためには、この数倍の光強度を得ることが望ましいため、現在、第二高調波発生器の改良を行っている。まもなく波長500nm領域での量子ドット計測の条件がそろう予定であり、CdTe量子ドットなどの測定にとりかかる予定である。また、それ以外の波長領域で円偏光光源となりうる可能性のある材料系として、GaNナノロッド、ZnOナノ粒子、InGaAs/AlAsSb量子井戸の時間分解フォトルミネッセンス測定を行っている。このうちのいくつかについては、発光再結合時間やスピン緩和時間の測定データが得られたので学術誌に投稿中か投稿予定であり、学会発表としては、2010年の秋期の応用物理学会などで発表を行う予定である。

機能性円偏光光源のための高スピン偏極長寿命In系化合物半導体

2013年度

研究成果概要: 機能性円偏光光源のための高偏極長寿命In系化合物半導体の研究においては、InP基板上に成長したInGaAsPバルク、低温成長GaAsバルク、Beドープしたp型GaAsバルクのスピン緩和時間を、時間分解ポンプ・プローブ測定や時間分... 機能性円偏光光源のための高偏極長寿命In系化合物半導体の研究においては、InP基板上に成長したInGaAsPバルク、低温成長GaAsバルク、Beドープしたp型GaAsバルクのスピン緩和時間を、時間分解ポンプ・プローブ測定や時間分解フォトルミネッセンス測定で調べた。 InP基板上に成長したInGaAsPバルクは、10Kで波長1160nm付近に発光ピークがあるが、円偏光ポンププローブ時間分解計測では、この発光ピーク近傍の波長でスピン緩和過程を観測した。その結果、励起光強度10mWで980psのスピン緩和時間が得られた。また、このスピン緩和時間は励起光強度を変えると変化することが分かった。さらに測定温度を室温まで上げると、スピン緩和時間は95psまで速くなった。これらのスピン緩和時間の温度依存性と励起光強度依存性から、10-30Kでは、Bir-Aronov-Pikus効果が支配的であり、100-300KではD'yakonov-Perel'効果が支配的であることが明らかになった。 In系化合物半導体との比較のために、Inを含まないGaAsバルクのスピン緩和時間もあわせて調べている。Beドープしたp型GaAsバルクでは、10Kで1.511 eVと1.497 eVの二つのフォトルミネッセンスピークが観測され、それぞれ10-100Kで1-3nsの比較的遅いスピン緩和時間が観測された。前者はBeアクセプターに束縛された励起子のスピン緩和であり、後者はバンドからアクセプター準位への遷移に関与するスピン緩和であると考えられる。両者のスピン緩和時間かほとんど同じであることから、ともに伝導電子のスピン緩和を観測しているものと考えられる。また、低温成長GaAsバルクでは、10Kで2ps、28ps、158psの3成分の高速のスピン緩和が観測された。この結果からキャリア散乱によりスピンが反転するElliott-Yafet効果が効いている可能性が高いことがわかった。

III-V族化合物半導体のキャリアスピンの振舞の解明

2015年度

研究成果概要:III-V族化合物半導体を用いるスピントロニクス研究では、新デバイスやスピン偏極電子源への応用が期待されている。しかし、スピン緩和時間が調べられた半導体は限られている。本研究では、様々なIII-V族化合物半導体のスピン緩和時間を調...III-V族化合物半導体を用いるスピントロニクス研究では、新デバイスやスピン偏極電子源への応用が期待されている。しかし、スピン緩和時間が調べられた半導体は限られている。本研究では、様々なIII-V族化合物半導体のスピン緩和時間を調べた。その結果、トンネル双量子井戸では、タイプI型とII型ともにスピン緩和時間がトンネル効果の影響を受けることが分かった。また、InGaAs/AlGaAs/AlAsSb結合量子井戸では、高温領域で2種類のスピン緩和過程が働いていることが明らかになった。スピン偏極電子源への応用を目指すGaAs/GaAsP歪補償超格子では、室温で励起光強度を変えても、スピン緩和時間の変化は観測されないことが明らかになった。

円偏光励起による半導体量子構造スピン偏極電子注入源

2016年度

研究成果概要: III-V族化合物半導体を用いたスピントロニクス応用ではスピン偏極電子源に超格子構造を用いる研究が進んでいる。本研究は、円偏光励起によって高いスピン偏極率の電子を生成する「高スピン偏極量子構造」と、生成された高スピン偏極電子を高... III-V族化合物半導体を用いたスピントロニクス応用ではスピン偏極電子源に超格子構造を用いる研究が進んでいる。本研究は、円偏光励起によって高いスピン偏極率の電子を生成する「高スピン偏極量子構造」と、生成された高スピン偏極電子を高いスピン偏極率を維持したまま電界下で移動させる「超長スピン寿命量子構造」からなる高スピン偏極電子注入源を実現することが目的である。この応用では各種の構造でのスピン緩和時間の情報が極めて重要だが、本研究では、トンネル効果を用いて光吸収による応答からの超高速の回復を図るトンネル双量子井戸構造やGaAs/GaAsP歪補償超格子、それにInGaAs/AlGaAs/AlAsSb結合量子井戸、さらにCuInSe2のスピン緩和時間などを調べた。

半導体光スピニクスの超高速応答特性の制御に関する研究

1997年度

研究成果概要:これまでのエレクトロニクスにおいて、スピンという量子状態はデバイスの機能としては利用されてこなかった。しかし、近年スピンを利用することによって、従来にない新しいデバイス機能が実現できるのではないかという期待が高まっている。本研究で...これまでのエレクトロニクスにおいて、スピンという量子状態はデバイスの機能としては利用されてこなかった。しかし、近年スピンを利用することによって、従来にない新しいデバイス機能が実現できるのではないかという期待が高まっている。本研究では、InGaAs量子井戸でのスピン緩和過程の測定とその機構の解明に取り組み、量子井戸の設計パラメータを変えることによってどの程度スピンの緩和過程を制御できるのかを調べた。その結果、InGaAs量子井戸での電子のスピン緩和時間は量子化エネルギーに反比例する(マイナス一乗に比例する)ことが明らかになった。GaAs量子井戸では、スピン緩和時間が量子化エネルギーのマイナス二乗に比例し、スピン軌道相互作用に基づくスピン緩和機構(Dyakonov-Perel効果)が支配的であることを既に明らかにしたが、この依存性とは異なる。このことから、InGaAs量子井戸でのスピン緩和の機構としては他の要素を考える必要があることが明らかになった。InGaAs量子井戸のバンドギャップはGaAs量子井戸のバンドギャップの半分程度と小さいが、バンドギャップの縮小によって大きくなる効果として、伝導帯と価電子帯とのバンドミキシングによって生じるスピン緩和の機構(Elliot-Yafet効果)などを今後考慮する必要がある。また、応用面を考えると、InGaAs量子井戸は光通信での中心波長である1.55ミクロンの波長に対応するが、スピン緩和時間は同じ量子化エネルギーのGaAs量子井戸より一桁以上早く、その時定数は5ps程度と極めて高速であることが明らかになった。今後、全光ゲートスイッチなどの超高速デバイスへの応用の可能性も考えられる。研究成果の発表1998年1月  応用物理学会欧文誌刊行会 A. Tackeuchi and O. Wada, Jpn. J. Appl. Phys. 37 (1998) 98., “Electron Spin Relaxation Dynamics in InGaAs/InP Multiple-quantum Wells”

半導体光スピニクスの超高速応答特性の制御に関する研究

1998年度

研究成果概要: これまでのエレクトロニクスにおいて、スピンという量子状態はデバイスの機能としては利用されてこなかった。しかし、近年スピンを利用することによって、従来にない新しいデバイス機能が実現できるのではないかという期待が高まっている。本研... これまでのエレクトロニクスにおいて、スピンという量子状態はデバイスの機能としては利用されてこなかった。しかし、近年スピンを利用することによって、従来にない新しいデバイス機能が実現できるのではないかという期待が高まっている。本研究では、InGaAs量子井戸でのスピン緩和過程の測定とその機構の解明に取り組み、量子井戸の設計パラメータを変えることによってどの程度スピンの緩和過程を制御できるのかを調べた。その結果、InGaAs量子井戸での電子のスピン緩和時間は量子化エネルギーに反比例する(マイナス一乗に比例する)ことが明らかになった。InGaAs量子井戸のバンドギャップはGaAs量子井戸のバンドギャップの半分程度と小さいが、バンドギャップの縮小によって大きくなる効果として、伝導帯と価電子帯とのバンドミキシングによって生じるスピン緩和の機構(Elliot-Yafet効果)がある。そこで、量子井戸内のスピン緩和機構として、Elliott-Yafet効果のスピン緩和時間を理論的に求め、スピン緩和時間が量子化エネルギーに反比例することを明らかにした。これは、実験的に求めたInGaAs/InP量子井戸のスピン緩和時間の量子化エネルギー依存性と同じ依存性であり、Elliott-Yafet効果が支配的なスピン緩和機構であることを示唆している。InGaAs/InP量子井戸で量子化エネルギーによってスピン緩和時間が制御できることを明らかにしたことにより、光通信に対応する波長1.55ミクロンで、スピンをデバイス応用しうる可能性に大きく道を開いた。

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
理工学基礎実験2B 応物先進理工学部2017秋学期
理工学基礎実験2B 物理先進理工学部2017秋学期
物理入門 (応物)先進理工学部2017春学期
物理入門 (物理)先進理工学部2017春学期
物理入門 (応物) 【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017春学期
物理入門 (物理) 【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017春学期
電子工学A先進理工学部2017春学期
電子工学A先進理工学部2017春学期
電子工学A  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017春学期
電子工学A  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017春学期
応用物理学研究ゼミナール先進理工学部2017通年
応用物理学研究ゼミナール  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017通年
応用物理学実験B先進理工学部2017通年
応用物理学実験B 【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017通年
卒業研究先進理工学部2017通年
卒業研究  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017通年
量子エレクトロニクス先進理工学部2017秋学期
量子エレクトロニクス先進理工学部2017秋学期
応用物理学実験A先進理工学部2017通年
応用物理学実験A  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017通年
Graduation Thesis A (Applied Physics)先進理工学部2017秋学期
Graduation Thesis A (Applied Physics) [S Grade]先進理工学部2017秋学期
Graduation Thesis B (Applied Physics)先進理工学部2017春学期
Graduation Thesis B (Applied Physics) [S Grade]先進理工学部2017春学期
修士論文(物理応物)大学院先進理工学研究科2017通年
修士論文(ナノ理工)大学院先進理工学研究科2017通年
Research on Semiconductor Devices大学院先進理工学研究科2017通年
半導体デバイス工学研究大学院先進理工学研究科2017通年
Seminar on Semiconductor Devices A大学院先進理工学研究科2017春学期
半導体デバイス工学演習A大学院先進理工学研究科2017春学期
Seminar on Semiconductor Devices B大学院先進理工学研究科2017秋学期
半導体デバイス工学演習B大学院先進理工学研究科2017秋学期
半導体量子物理研究大学院先進理工学研究科2017通年
Experiments in Nanoscience and Nanoengineering大学院先進理工学研究科2017通年
ナノ理工学専攻特別実験大学院先進理工学研究科2017通年
半導体量子物理演習A大学院先進理工学研究科2017春学期
半導体量子物理演習B大学院先進理工学研究科2017秋学期
Master's Thesis (Department of Pure and Applied Physics)大学院先進理工学研究科2017通年
半導体デバイス工学研究大学院先進理工学研究科2017通年
物理学及応用物理学海外特別演習A大学院先進理工学研究科2017通年
物理学及応用物理学海外特別演習B大学院先進理工学研究科2017通年
物理学及応用物理学海外特別演習C大学院先進理工学研究科2017通年
物理学及応用物理学海外特別演習D大学院先進理工学研究科2017通年
半導体量子物理研究大学院先進理工学研究科2017通年
WSCメンバーズ基金寄附講座 ダイバーシティ・男女共同参画を学ぶ(基礎講義編)グローバルエデュケーションセンター2017春クォーター

作成した教科書・教材・参考書

「高校数学でわかる光とレンズ」 竹内 淳著 講談社ブルーバックス

2016年05月

「高校数学でわかる流体力学」 竹内 淳著 講談社ブルーバックス

2014年06月

「高校数学でわかる相対性理論」 竹内 淳著 講談社ブルーバックス

2013年02月

「高校数学でわかる統計学」 竹内 淳著 講談社ブルーバックス

2012年02月

「高校数学でわかる線形代数」 竹内 淳著 講談社ブルーバックス

2010年11月

「物理を知れば世の中がわかる」 竹内 淳著 PHPサイエンスワールド新書

2010年04月

「高校数学でわかるフーリエ変換」 竹内 淳著 講談社ブルーバックス

2009年11月

「高校数学でわかるボルツマンの原理」 竹内 淳著 講談社ブルーバックス

2008年11月

「高校数学でわかる半導体の原理」 竹内 淳著 講談社ブルーバックス

2007年03月

「今日から使える電磁気学」  竹内 淳著 講談社サイエンティフィク

2006年05月

「高校数学でわかるシュレディンガー方程式」 竹内 淳著 講談社ブルーバックス

2005年03月

「高校数学でわかるマクスウェル方程式」 竹内 淳著 講談社ブルーバックス

2002年09月

「物理が苦手になる前に」 竹内 淳著 岩波ジュニア新書

2001年01月